(57)【要約】【課題】簡易な構成により、噛み合い荷重を解消し、小さな操作力でパーキングロックを解除することができる電気自動車のパーキングロック装置を提案する。【解決手段】スイッチト・リラクタンス・モータ３の固定子１６内周に設けた固定子突極１６ｔｕ，１６ｔｕと、回転子１７の外周に設けた回転子突極１７ｔａ，１７ｔｃが対向する安定平衡状態において、パーキングロック装置９のロックギア１１のノッチ１３中心と、ロックピン１２の噛合突起１４中心とが一致するよう、ロックギア１１と回転子１７を一体に結合するとともに固定子１６およびロックピン１２を配置する。噛み合い荷重が噛合突起１４に作用する間、固定子突極１６ｔｕ，１６ｔｕを励磁して、回転子１７を僅かに回転させて安定平衡状態を実現する。噛み合い荷重は解消し、小さな操作力でノッチ１３から噛合突起１４を外脱することができる。【選択図】図３
2005168076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を駆動するスイッチト・リラクタンス・モータと、
前記スイッチト・リラクタンス・モータの回転軸と共に回転する回転体に設けられたパーキングロック凹部内にパーキングロックピンを陥入することにより車輪の回転を規制するパーキングロック機構とを備えた電動車両のパーキングロック装置において、
前記スイッチト・リラクタンス・モータの所定の１相を励磁した時における安定平衡位置で、前記パーキングロック凹部と前記パーキングロックピンの陥入位置とが略一致するよう、前記パーキングロックピンを配置し、
前記パーキングロック凹部から前記パーキングロックピンを外脱させるパーキングロック解除操作時に、スイッチト・リラクタンス・モータにおける前記所定の１相を励磁することを特徴とする電動車両のパーキングロック装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両のパーキングロック装置において、
前記パーキングロック解除操作で前記パーキングロックピンが前記パーキングロック凹部から外脱される時に前記所定の１相の励磁を中止することを特徴とする電動車両のパーキングロック装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動車両のパーキングロック装置において、
前記パーキングロック解除操作によっても前記パーキングロックピンが前記パーキングロック凹部から外脱されない状態が設定時間継続した時に前記所定の１相の励磁を開始することを特徴とする電動車両のパーキングロック装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動車両のパーキングロック装置において、
前記所定の１相の励磁によっても、前記パーキングロックピンが前記パーキングロック凹部から外脱されない状態が設定時間継続した時に、前記スイッチト・リラクタンス・モータにおける他相に対して順次、１相の励磁を行うことを特徴とする電動車両のパーキングロック装置。
【請求項５】
前記スイッチト・リラクタンス・モータの回転子が、径方向に延在し、円周方向に配列された複数の突極を有する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電動車両のパーキングロック装置において、
前記回転子の相互に隣り合う突極間に存在する凹部を、前記パーキングロック凹部とすることを特徴とする電動車両のパーキングロック装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電動車両のパーキングロック装置において、
前記スイッチト・リラクタンス・モータおよび車輪間に減速機を介在させて、この減速機を介しスイッチト・リラクタンス・モータの回転が車輪に伝達されるよう構成し、
前記パーキングロック凹部およびパーキングロックピンで構成されるパーキングロック機構を、前記スイッチト・リラクタンス・モータおよび減速機間の回転伝動部に設けたことを特徴とする電動車両のパーキングロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動源とする電動車両、特に、各輪にモータを備えて各輪独立駆動を行うインホイールドライブ方式を採用した車両のパーキングロック装置につき、簡易な構成により、傾斜路でもロックギアを解除可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速機から各車輪へ駆動力を分配する従来の駆動方式においては、上記変速機にパーキングロック機構を設け、運転席のシフトレバーとワイヤで接続して機械的にパーキングロック機構の作動および解除を行うことが常套であった。
しかし、電気自動車の駆動方式の一つとして、各輪にモータを備えるインホイールドライブ方式を採用する場合には、共通の変速機を備えないため、パーキングロック機構を少なくとも2輪以上の各車輪に設けなければならず、各車輪のパーキングロック機構と運転席のシフトレバーとをワイヤで個々に接続することが煩瑣で困難になる。
そこで、インホイールドライブ方式の車両のパーキングロック機構では、電動アクチュエータを各パーキングロック機構に設けてパーキングロックの作動および解除を行うことが考えられる。
ところで、パーキングロック機構は、車輪とともに回転するロックギアのノッチ（凹部）に噛合突起を挿入し、ロックギアおよび車輪の回転を規制することにより車両の停止状態を保持する機構であるが、勾配路において、パーキングロック機構を作動させた場合、車両荷重の勾配方向の分力が車輪を介してロックギアを回転規制位置まで回転させるため、ロックギアのノッチ側方と噛合突起の側方とが相互に押し付け合う状態になって、噛合突起の側方にいわゆる噛み合い荷重が作用することとなる。この状態において、パーキングロック機構を解除する場合、噛み合い荷重に摩擦係数を乗じた力よりも大きな力で噛合突起をノッチから外脱する必要があり、電動アクチュエータにより外脱させるには大きな操作力を出力可能な電動アクチュエータを備える必要があった。
【０００３】
このため、パーキングロック解除時の操作力を軽減する電動車両用のパーキングロック装置として、例えば特許文献１に記載のごときものが提案されている。この従来発明のパーキングロック装置は、運転者がパーキングロック解除操作を行った時には、電機自動車の駆動モータを駆動してロックギアを回転させ、噛み合い荷重を解消するものである。
【特許文献１】特開平９−２８６３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のようなパーキングロック装置によれば、勾配路以外の平坦路においても、常にモータを駆動させるため、必要以上に電力を消費する。また、上り勾配と下り勾配では、噛み合い荷重の作用する方向が正反対になり、前進方向および後退方向にそれぞれモータを駆動しなければならない。  たとえ、一定勾配以上でモータを作動させるとしても、傾斜角センサを設置しなければならず、部品点数が増加してコスト高となる。
【０００５】
本発明は、より簡易な構成により、噛み合い荷重を解消する車両のパーキングロック装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のため本発明による電動車両のパーキングロック装置は、請求項１に記載のごとく、
車輪を駆動するスイッチト・リラクタンス・モータと、
前記スイッチト・リラクタンス・モータの回転軸と共に回転する回転体に設けられたパーキングロック凹部内にパーキングロックピンを陥入することにより車輪の回転を規制するパーキングロック機構とを備えた電動車両のパーキングロック装置において、
前記スイッチト・リラクタンス・モータの所定の１相を励磁した時における安定平衡位置で、前記パーキングロック凹部と前記パーキングロックピンの陥入位置とが略一致するよう、前記パーキングロックピンを配置し、
前記パーキングロック凹部から前記パーキングロックピンを外脱させるパーキングロック解除操作時に、スイッチト・リラクタンス・モータにおける前記所定の１相を励磁することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
かかる請求項１に記載の本発明によれば、スイッチト・リラクタンス・モータを安定平衡位置にせしめる突極の所定の１相を励磁することで、スイッチト・リラクタンス・モータの回転子と固定子の突極同士が対向する安定平衡状態になり、パーキングロックギアのノッチとパーキングロックピンの中央同士が一致するため、簡易な動作により噛み合い荷重を解消することが可能になる。このため、より少ない操作力でパーキングロックピンを解除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例になるパーキングロック装置およびホイールインドライブ方式による駆動系装置を模式的に示す全体構成図である。
まず、駆動系装置について説明すると、蓄電池などからなる電源１は、インバータ２を介して電力をＳＲモータ３へ供給する。モータコントローラ４はインバータ２を制御することで、ＳＲモータ３を駆動制御する。ＳＲモータ３は電気自動車あるいはハイブリッド自動車において車両駆動力の主体または補助として用いられる３相交流スイッチト・リラクタンス・モータ（別名VR（variable reluctance）モータ）の略称である。
【０００９】
付言すると、ホイールインドライブ方式においては、小型のモータを用いて高出力で運転するため、発熱量が大きいとともに、冷却構造を設けることが困難なため、小型化可能で熱に強いＳＲモータを採用したものである。
【００１０】
ＳＲモータ３は駆動軸６を介して車輪５と一体に結合する。車両走行時には、モータコントローラ４がＳＲモータ３を駆動させることにより、車輪を回転させる。
【００１１】
次に、パーキングロック装置について説明する。パーキングロックコントローラ７には運転者の操作するパーキングスイッチ８からのＯＮ／OFF信号を入力する。パーキングスイッチ８は一般には駐車レンジ、後退レンジ、中立レンジ、走行レンジ等を選択するシフトレバーに設けられ、シフトレバーが駐車レンジに入るとＯＮ信号を入力し、シフトレバーが駐車レンジを選択している間は、パーキングロック装置９が車輪５の回転を規制する。逆に駐車レンジから外れるとOFF信号を入力する。ＯＮ信号が入力されると、パーキングロックコントローラ７はパーキングロック装置９へパーキングロック作動指令を出力する。また、ＯＦＦ信号が入力されると、パーキングロックコントローラ７はモータコントローラ４へ励磁指令を出力するとともに、パーキングロック装置９へパーキングロック解除指令を出力する。
駆動軸６上に設けられたパーキングロック装置９は、パーキングロック作動指令が入力されると、駆動軸６の回転を規制することにより、駆動軸６の一端に結合した車輪５の回転を防止し、車両の停止状態を維持する。
パーキングロック解除状態検出装置１０は、パーキングロック装置９をモニタして、駆動軸が自由に回転可能な状態であれば、解除信号をパーキングロックコントローラ７へ出力する。
【００１２】
図２はＳＲモータ３と、駆動軸６に設けたパーキングロック装置９とを示す斜視図である。
パーキングロック装置９は、駆動軸６と一体に結合したロックギア１１と、このロックギア１１と噛み合ってロックギア１１の回転を規制するロックピン１２とを具える。ロックギア１１の外周には４つのノッチ１３（凹部）を９０°間隔に形成する。ロックピン１２の基端１２ａは、SRモータ３のハウジングにピン１５を介して枢支され、遊端１２ｂはロックギア１１に近づいたり離れたりすることできる。ロックピン遊端部１２ｂのロックギア１１と対向する部分には、ロックギア１１に向けて噛合突起１４を突出させる。
【００１３】
図３（ａ）はパーキングロック装置９の作動中の状態を駆動軸６方向からみた正面図である。パーキングロック装置９の作動は、図示せざるパーキングロックアクチュエータがロックピン１２を図中下向きに回動させ、ロックピン遊端１２ｂをロックギア１１に近づけ、噛合突起１４をノッチ１３に挿入することにより行う。噛合突起１４のノッチ１３の周方向幅に対応する幅ｄ１はノッチ１３の周方向幅Ｌ１よりも十分小さくし、図示のように容易に挿入を可能とする。つまり噛合突起１４がノッチ１３に挿入された状態で、ロックギア１１は多少の回転を可能とする。また、パーキングロック装置９の解除は、図示せざるパーキングロックアクチュエータがロックピン１２を図２中上向きに回動させ、ロックピン遊端１２ｂをロックギア１１から離し、噛合突起１４をノッチ１３から外脱することにより行う。
【００１４】
図３（ｂ）はＳＲモータ３の内部構造を示す横断面図であり、図３(ａ)同様、駆動軸６の延在方向から見た図である。
このＳＲモータ３は固定子（ステータ）１６に6つの突極を持ち、回転子（ロータ）１７に４つの突極を持つ3相式の6極ステータ×4極ロータ構造を具える。
ＳＲモータ３の回転中心Ｏには、積層した電磁素鋼板からなる回転子（ロータ）１７を設ける。回転子１７の外周には径方向外側へ向かって突出する４つの突極１７ｔを９０°間隔で形成する。この回転子１７を包囲するよう、積層鋼板からなる中空円筒形状の固定子（ステータ）１６を設ける。固定子１６の内周には、径方向内側に向かって突出する６箇所の突極１６ｔ，１６ｔ・・を６０°間隔で形成し、それぞれの突極１６ｔには図中時計回りの方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順にコイル巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２を巻回する。モータ力行時にはＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に各コイルに通電することで回転子１７は半時計回りに回転する構成となっている。
【００１５】
回転子１７は回転中心Ｏで駆動軸６と一体に結合し、ＳＲモータの回転駆動を駆動軸６へ伝達する。駆動軸６を介して一体に結合された回転子１７とロックギア１１との関係は、回転子突極１７ｔの周方向幅中心とノッチ１３周方向幅中心が相互に一致するよう構成され、図３（ａ）（ｂ）を対比して示すように、回転子突極１７ｔの周方向幅中心およびノッチ１３周方向幅中心がそれぞれＡ線上およびＢ線上に一致する。また、図示せざる車体側メンバに固定された固定子１６とロックピン１２の噛合突起１４との関係は、図３（ａ）（ｂ）に対比して示すように、Ｕ相の固定子突極１６ｔｕ周方向幅中心および噛合突起１４前記周方向幅に対応する幅中心がＢ線上に一致する。このため、図３（ｂ）中のＢ線上でＵ相の１対の固定子突極１６ｔｕ，１６ｔｕと、１対の回転子突極１７ｔａ，１７ｔｃが対向する安定平衡状態において、図３（ａ）中のＢ線上で噛合突起１４の前記周方向幅に対応する幅中心とノッチ１３の周方向幅に対応する幅の中心が一致する関係にある。なお幅中心は必ずしも一致させる必要はなく安定平衡状態において噛合突起１４がノッチ１３に陥入可能な位置関係にあればよい。また本実施例ではノッチ１３の周方向幅Ｌ１は回転子（ロータ）１７の突極の配置間隔に応じて定められており、回転子突極が固定子突極Ｕ層の誘導範囲外へ移動することが無い幅に設定されている。また何れの回転子突極も安定平衡状態を維持することができるので回転子突極に合わせてロックギア１１には4つのノッチ１３を配置してロックピン１２の陥入を容易にしている。
【００１６】
上記パーキングロック装置９のパーキングロック解除操作のための制御について以下に説明する。
図４は、パーキングロック解除操作のため、パーキングロックコントローラ７が実行する制御プログラムを示すフローチャートである。パーキングスイッチ８からOFF信号が入力されると、まずステップＳ１で、タイマＴｍｒを０にリセットする。次のステップＳ２で、図示せざるパーキングロックアクチュエータへの解除指令を入力する。解除指令の入力はステップＳ１４に係る解除指令の中止に至るまで継続する。この間、パーキングロックアクチュエータは図中上向きの回動モーメントをロックピン１２に与える。ステップＳ３においては、パーキングロック解除状態検出装置１９から解除信号を入力されたかを判断する。噛合突起１４をノッチ１３から引き抜いてパーキングロックが解除されると(Yes)、ステップＳ１４へ進み、解除指令を中止して本制御を終了する。
パーキングロックが解除されていない場合(No)、タイマＴｍｒを１だけ歩進させ、ステップＳ４で、タイマＴｍｒが１０を超えたか否かをチェックする。１０を超えていない場合(No)、ステップS２へ戻り、解除操作を続行する。タイマＴｍｒが１０を超えるまでは、パーキングロックアクチュエータが引き続き解除操作を行う。１０を超えると（Yes）、タイマＴｍｒを０にリセットして、次のステップＳ５では、モータコントローラ４へＵ相を励磁するよう励磁指令を出力する。
【００１７】
ここで付言すると、車両を勾配路に停車させてパーキングロックをした場合には、車両荷重の勾配方向の分力が車輪５および駆動軸６を介してロックギア１１を例えば図５(ａ)に示すように時計回りに回転させる。
図５（ａ）は、ロックギア１１が時計回りに回転しようとして、ノッチ１３が噛合突起１４の側面１４ａに時計回りの噛み合い荷重を与えている状態を示す正面図である。この状態でロックピン１２を図中上向き（解除側）に回動させようとすると、噛合突起１４には、噛み合い荷重に側面１４ａの摩擦係数を乗じた反力モーメントが及ぶ。パーキングロック解除操作のためにパーキングロックアクチュエータがロックピン１２に与える上向きの回動モーメントが、この反力モーメントよりも小さい場合には、パーキングロック解除操作が達成されず、ステップＳ４でYesが選択される。
ステップＳ５で、モータコントローラ４がＵ相コイル巻線Ｕ１，Ｕ２に通電し（図５（ｂ）中、黒丸）２つのＵ相の突極１６ｔｕ，１６ｔｕを励磁すると、図５（ｂ）に示すように、Ｕ相突極１６ｔｕ，１６ｔｕに最も近い回転子突極１７ｔａ，１７ｔｃが、Ｕ相突極１６ｔｕ，１６ｔｕに引き寄せられ、図中太矢印に示すような反時計回りのモーメントが回転子１７に及ぶ。したがって、回転子１７および図５(ａ)に示すロックギア１１は反時計回り（太矢印）に回転し、噛み合い荷重が軽減または解消して、パーキングロックアクチュエータはロックピン１２を容易に回動させてパーキングロック解除操作が完了する。
あるいは、上記とは逆に、図６（ａ）に示すようにロックギア１１が反時計回りに回転しようとして、ノッチ１３が噛合突起１４の側面１４ｂに反時計回りの噛み合い荷重を与えている状態であっても、ステップＳ５で、回転子１７およびロックギア１１は時計回り（図６（ｂ）中の太矢印）に回転し、噛み合い荷重が解消して、パーキングロックアクチュエータはロックピン１２を容易に回動させてパーキングロック解除操作が完了する。
【００１８】
ステップＳ６においては、パーキングロック解除状態検出装置１９から解除信号を入力されたか否かを判断する。噛合突起１４をノッチ１３から外脱してパーキングロックが解除されると(Yes)、ステップＳ１４へ進み、解除指令を中止して本制御を終了する。
パーキングロックが解除されていない場合(No)、タイマＴｍｒを１だけ歩進させ、ステップＳ７で、タイマＴｍｒが１０を超えたか否かをチェックする。１０を超えていない場合(No)、ステップS５へ戻り、Ｕ相を励磁しつつ解除操作を続行する。タイマＴｍｒが１０を超えるまでは、Ｕ相を励磁しつつパーキングロックアクチュエータが引き続き解除操作を行う。１０を超えると（Yes）、ステップS８へ進む。
上記ステップＳ７でタイマＴｍｒが１０を超える場合（Yes）としてはＵ，Ｖ，Ｗ相のうちＵ相コイルＵ１，Ｕ２が断線していたり、Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２を通電制御するオン／オフ素子がオフのまま失陥していたり等、U相の励磁が不能の場合が考えられる。
【００１９】
ステップS８においては、タイマＴｍｒを０にリセットしてモータコントローラ４へＶ相を励磁するよう励磁指令を出力し、今度はＶ相を励磁しつつ解除操作を継続する。なお、本フローチャートには示さなかったが、あらかじめＵ相の失陥を検知し、ステップＳ５からＳ７を省略する設定にしてもよい。
【００２０】
ステップＳ８でパーキングロック解除操作が完了すると、ステップＳ９においては、パーキングロック解除状態検出装置１９からの解除信号を判別し(Yes)、ステップＳ１４へ進み解除指令の入力を中止して本制御を終了する。
ステップＳ９でパーキングロック解除信号が判別されていない場合(No)、タイマＴｍｒを１だけ歩進させ、ステップＳ１０で、タイマＴｍｒが１０を超えたか否かをチェックする。１０を超えていない場合(No)、ステップS８へ戻り、V相を励磁しつつ解除操作を続行する。タイマＴｍｒが１０を超えるまでは、V相を励磁しつつパーキングロックアクチュエータが引き続き解除操作を行う。
ところでこの場合であって、噛み合い荷重が噛合突起の側面１２ａに作用する上記例について説明すると、モータコントローラ４がＶ相コイル巻線Ｖ１，Ｖ２に通電し（図７（ｂ）中、黒丸）２つのＶ相の突極１６ｔｖ，１６ｔｖを励磁することで、図７（ｂ）に示すように、Ｖ相突極１６ｔｖ，１６ｔｖに最も近い回転子突極１７ｔｂ，１７ｔｄが、Ｖ相突極１６ｔｖ，１６ｔｖに引き寄せられ、図中太矢印に示すような時計回りのモーメントが回転子１７に及ぶ。
しかしこの場合、回転子１７およびロックギア１１は時計回り（太矢印）に回転しようとするため、噛み合い荷重が増大し、パーキングロックアクチュエータはロックピン１２を回動させることができず、パーキングロック解除操作が完了しないという問題が生じる。
【００２１】
Ｖ相の励磁を続行してもパーキングロック操作が解消せず、ステップＳ１０で１０を超えた場合(Yes)、ステップS１１へ進む。
【００２２】
ステップS１１においては、タイマＴｍｒを０にリセットしてモータコントローラ４へＷ相を励磁するよう励磁指令を出力し、今度はＷ相を励磁しつつ解除操作を継続する。
【００２３】
この場合、噛み合い荷重が噛合突起１４の側面１４ａに作用する上記例について説明すると、モータコントローラ４がＷ相コイル巻線Ｗ１，Ｗ２に通電し（図８（ｂ）中、黒丸）２つのＷ相の突極１６ｔｗ，１６ｔｗを励磁することで、図８（ｂ）に示すように、Ｗ相突極１６ｔｗ，１６ｔｗに最も近い回転子突極１７ｔｂ，１７ｔｄが、Ｖ相突極１６ｔｗ，１６ｔｗに引き寄せられ、図中太矢印に示すような反時計回りのモーメントが回転子１７に及ぶ。
したがって、回転子１７および図８(ａ)に示すロックギア１１は反時計回り（太矢印）に回転し、噛み合い荷重が解消して、パーキングロックアクチュエータはロックピン１２を容易に回動させてパーキングロック解除操作が完了する。
【００２４】
ステップＳ１１で、パーキングロック解除操作が完了すると、ステップＳ１２においては、パーキングロック解除状態検出装置１９からの解除信号を判別し(Yes)、ステップＳ１４へ進み解除指令の入力を中止して本制御を終了する。
【００２５】
パーキングロックが解除されていない場合(No)、タイマＴｍｒを１だけ歩進させ、ステップＳ１３で、タイマＴｍｒが１０を超えたか否かをチェックする。１０を超えていない場合(No)、ステップS１１へ戻り、Ｗ相を励磁しつつ解除操作を続行する。タイマＴｍｒが１０を超えるまでは、W相を励磁しつつパーキングロックアクチュエータが引き続き解除操作を行う。
Ｗ相の励磁を続行してもパーキングロック操作が解消せず、ステップＳ１３で１０を超えた場合(Yes)、ステップS１４へ進み、解除指令の入力を中止して本制御を終了する。
【００２６】
なお本実施例においては、フローチャート上U，Ｖ，Ｗ相を最大１０回ずつ繰り返し励磁するが、繰り返し回数が増加する度に、各相コイルへ通電する電流値を増加させて噛み合い荷重を効果的に軽減することができる。あるいは、各相コイルにステップ状や短パルス状の大電流を通電して噛み合い荷重を瞬間的に軽減させてもよい。
また、本実施例では、上記図３に示したように、Ｕ相の固定子突極１６ｔｕ，１６ｔｕと回転子突極１７ｔａ，１７ｔｃが対向する安定平衡状態において、噛合突起１４の中心とノッチ１３の中心が一致する関係にあるが、固定子突極１６ｔｕと、噛合突起１４中心とをともに（Ｂ線に）一致させる必要はなく、図９（ｂ）に示すように、Ｕ相の２つの固定子突極１６ｔｕと回転子突極１７ｔａ，１７ｔｃが対向する安定平衡状態において、図９（ａ）に示すように、Ｕ相の固定子突極１６ｔｕ中心Ｂとは異なった回転位置Ｃで、噛合突起１４中心がノッチ１３の中心と一致するよう回転子１７とロックギア１１との相対位置を製作してもよい。
また、安定平衡状態は上記Ｕ相に限らず、Ｖ相やＷ相であってもよい。
【００２７】
また本実施例では、回転子突極１７ｔが４箇所あるため、安定平衡位置も４箇所存在し、ノッチ１３の数も同数の４としたが、図１０に示すようにノッチを選択的に１つだけ設けるなど、ノッチの数は４未満の数としてもよいこと勿論である。
【００２８】
また本実施例のＳＲモータ３は固定子（ステータ）１６に6つの突極を持ち、回転子（ロータ）１７に４つの突極を持つ3相式の6極ステータ×4極ロータ構造を具えるが、極数の異なる他の構造のモータであっても、本発明の適用が可能である。
【００２９】
次に、本発明の他の実施例になるパーキングロック装置および駆動系装置について説明する。
図１１は、本発明の他の実施例になるモータおよびパーキングロック装置の外観を示す斜視図である。ＳＲモータ３中心に設けた回転子１７の端部には、円盤形状のエンドプレート１８を一体に結合する。エンドプレート１８の外周部には、回転子突極１７ｔ間の４箇所に扇形状のスリット１９を９０°間隔に貫通させる。
【００３０】
また、エンドプレート１８の外周部近傍にはパーキングロックアクチュエータ２０を配置する。パーキングロックアクチュエータ２０は噛合突起２０ｇを突出または後退させる電磁吸引式アクチュエータまたは専用の小型モータとラックアンドピニオンとの機構である。パーキングロックアクチュエータ２０の本体２０ｈは図示せざる車体側メンバに支持される。パーキングロック作動時は、パーキングロックアクチュエータ２０が噛合突起２０ｇをエンドプレート１８に向かって突出させる。噛合突起２０ｇの周方向幅ｄ２はスリット１９の周方向幅Ｌ２よりも十分小さくし、図示のように容易に挿入を可能とする。また、パーキングロックの解除は、パーキングロックアクチュエータ２０が噛合突起２０ｇをスリット１９から外脱することにより行う。
【００３１】
図１２はエンドプレート１８を軸方向からみた正面図である。エンドプレート１８の直径は回転子突極１７ｔの先端が形成する円と同径とする。
Ｕ相の固定子突極の中心Bから周方向に４５°の位置Eにパーキングロックアクチュエータ２０を配置し、安定平衡状態で噛合突起２０ｇの中心とスリット１９の中心とを一致させる。
【００３２】
次に、本発明の更に他の実施例になるパーキングロック装置および駆動系装置について説明する。
図１３は本発明の更に他の実施例になるパーキングロック装置および駆動系装置を模式的に示す全体構成図であり、ＳＲモータ３と車輪５との間の駆動経路上に、減速機２２を挿置したものである。図１に示した一実施例と同一部分については同一の符号を付し、上記した一実施例と異なる部分について補足説明すると、ＳＲモータ３のモータ回転は、まず減速機入力軸２１を介して減速機２２へ入力される。そして減速機２２は、減速機入力軸２１のモータ回転を減速側に変速し、減速機出力軸２３を介して車輪５へ出力する。そして減速機出力軸２３よりも高速回転する減速機入力軸２１に、パーキングロック機構９を設ける。
【００３３】
ところで上記した本実施例によれば、ＳＲモータ３と車輪５とを駆動結合する駆動軸６にロックギア１１を一体に設け、ＳＲモータ３の１対の回転子突極１７ｔａ，１７ｔｃと、１対の固定子突極１６ｔｕ，１６ｔｕとが対向する安定平衡状態で、ノッチ１３の回転方向中心位置と噛合突起１４の同方向中心とが一致するよう、固定子１６と、回転子１７と、ロックギア１１と、ロックピン１２とをそれぞれ配置する。そして、パーキングロック解除時には、所定の１相に該当し安定平衡状態に係るU相の固定子突極１６ｔｕ，１６ｔｕを励磁する。
このため、新たな部品を何ら設けることなく、簡易な構成により、登坂路および降坂路のいずれにおいても、噛合突起１４の側面に作用する噛み合い荷重を軽減または解消し、通常の回動モーメントでロックピン１２を上方に回動させて、噛合突起１４を外脱することができる。したがって、傾斜計を必要とせず、電動アクチュエータの低出力小型化と、パーキングロック装置および駆動系装置の簡素化が可能となり、インホイールドライブ方式に好適なパーキングロック装置を設計することができる。
また、Ｖ相やＷ相の励磁が不能の場合にも、勾配路でパークキングロックを解除することができ、Ｖ相やＷ相の修理のため車両のレッカー移動が可能になる。
【００３４】
なお、ステップＳ２からＳ４のパーキングロック解除操作でタイマＴｍｒが１０を超えることなく、設定時間内に噛合突起１４が外脱される時には、上記の励磁を行わないので、パーキングロック解除中に常にモータ３へ駆動することがなく、電力消費量を節約することができる。
【００３５】
またステップＳ２からＳ４のパーキングロック解除操作でタイマＴｍｒが１０を超え、設定時間内にパーキングロックが解除しないと、続くステップＳ５でＵ相の固定子突極１６ｔｕの励磁する。そしてステップＳ７でタイマＴｍｒが１０を超え、Ｕ相を励磁してもパーキングロックが解除しない場合には、今度はＶ相の固定子突極１６ｔｖを同様に励磁し、次にＷ相の固定子突極１６ｔｗを励磁することから、安定平衡状態に係るＵ相の励磁が失陥した場合であっても、別の相の固定子突極を励磁して噛み合い荷重を軽減または解消し、パーキングロックを解除することが可能になる。
【００３６】
また上記した他の実施例になるパーキングロック装置によれば、回転子１７の外周から径方向へ突出した突極１７ｔ同士の間に形成される凹部に、噛合突起２０ｇを挿入するよう、回転子１７端部にエンドプレート１８を設けたことから、モータ３とパーキングロック装置９を一体に構成することが可能となり、インホイールドライブ方式の極めて限られた空間にも配置可能なパーキングロック装置を設計することができる。
【００３７】
また上記した更に他の実施例になるパーキングロック装置によれば、ＳＲモータ３と駆動結合した高回転の減速機入力軸２１にパーキングロック装置９を設けたことから、噛み合い荷重解消を目的として、固定子突極１６ｔを励磁して、回転子１７を回転させた場合であっても、回転子の当該回転角が減速機２２で微小な回転角に変速されて車輪５へ出力される。したがって、パークロック解除操作中に車両が不意に動き出すのを軽減することができる。また、車輪５から入力される車両荷重の勾配方向の分力が減速機２２で軽減され、噛み合い荷重を軽減することができる。
また、本発明にあっては噛合突起をパーキングロックアクチュエータに動作させる構成となしたが、噛合突起をワイヤ等により手動もしくはその他の手段にて動作させる場合においてもより小さな操作力でパーキングロックを解除できるようになり操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例になるパーキングロック装置および駆動系装置を模式的に示す全体構成図である。
【図２】同駆動系装置のＳＲモータと、同パーキングロック装置のロックギアおよびロックピンとを示す斜視図である。
【図３】同ＳＲモータと、ロックギアと、ロックピンとの配設関係を示し、  （ａ）は、駆動軸の延在方向から見たロックギアの正面図であり、  （ｂ）は、駆動軸の延在方向から見たＳＲモータの横断面図である。
【図４】パーキングロック解除操作のため、パーキングロックコントローラが実行する制御プログラムを示すフローチャートである
【図５】同ＳＲモータと、ロックギアと、ロックピンとの配設関係およびU相の固定子突極を励磁した状態を示し、  （ａ）は、ノッチが噛合突起の側面に時計回りの噛み合い荷重を与えている状態およびロックピンを太矢印方向に回動させるためロックギアを太矢印方向に回転させる様子を駆動軸の延在方向から見た正面図であり、  （ｂ）は、同状態および回転子を太矢印方向に回転させる様子を駆動軸の延在方向から見たＳＲモータの横断面図である。
【図６】同ＳＲモータと、ロックギアと、ロックピンとの配設関係およびU相の固定子突極を励磁した状態を示し、  （ａ）は、ノッチが噛合突起の側面に反時計回りの噛み合い荷重を与えている状態およびロックピンを太矢印方向に回動させるためロックギアを太矢印方向に回転させる様子を駆動軸の延在方向から見た正面図であり、  （ｂ）は、同状態および回転子を太矢印方向に回転させる様子を駆動軸の延在方向から見たＳＲモータの横断面図である。
【図７】同ＳＲモータと、ロックギアと、ロックピンとの配設関係およびV相の固定子突極を励磁した状態を示し、  （ａ）は、ノッチが噛合突起の側面に時計回りの噛み合い荷重を与えている状態およびロックギアを太矢印方向に回転させる様子を駆動軸の延在方向から見た正面図であり、  （ｂ）は、同状態および回転子を太矢印方向に回転させる様子を駆動軸の延在方向から見たＳＲモータの横断面図である。
【図８】同ＳＲモータと、ロックギアと、ロックピンとの配設関係およびW相の固定子突極を励磁した状態を示し、  （ａ）は、ノッチが噛合突起の側面に時計回りの噛み合い荷重を与えている状態およびロックピンを太矢印方向に回動させるためロックギアを太矢印方向に回転させる様子を駆動軸の延在方向から見た正面図であり、  （ｂ）は、同状態および回転子を太矢印方向に回転させる様子を駆動軸の延在方向から見たＳＲモータの横断面図である。
【図９】同ＳＲモータと、ロックギアと、ロックピンとの他に変更可能な配設関係を示し、  （ａ）は、駆動軸の延在方向から見たロックギアの正面図であり、  （ｂ）は、駆動軸の延在方向から見たＳＲモータの横断面図である。
【図１０】同ＳＲモータと、ロックギアと、ロックピンとの他に変更可能な配設関係を示し、  （ａ）は、駆動軸の延在方向から見た１つのノッチを具えたロックギアの正面図であり、  （ｂ）は、駆動軸の延在方向から見たＳＲモータの横断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例になるパーキングロック装置およびSRモータを示す斜視図である。
【図１２】同パーキングロック装置およびSRモータを、駆動軸の延在方向から見た正面図である。
【図１３】本発明の更に他の実施例になるパーキングロック装置および駆動系装置を模式的に示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  電源
２  インバータ
３  ＳＲモータ
４  モータコントローラ
５  車輪
６  駆動軸
７  パーキングロックコントローラ
８  パーキングスイッチ
９  パーキングロック装置
１０  パーキングロック解除状態検出装置
１１  ロックギア
１２  ロックピン
１３  ノッチ
１４  噛合突起
１６  固定子(ステ−タ)
１７  回転子（ロータ）
１８  エンドプレート
１９  スリット
２０  パーキングロックアクチュエータ
２２  減速機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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